2017陸上地震采集技術新進展

孫儷

摘 要：從2016-2017近兩年的SEG、EAGE、SPE等國際地球物理年會以及國內外相關網站資料（包括CGG、PGS、SERCEL公司官網、斯倫貝謝官網、貝克休斯官網等）中看，陸上地震采集技術主要還是集中于低頻、寬頻采集，高密度采集、陸上可控震源采集技術、同步激發數據分離技術的發展與應用。

關鍵詞：采集系統；可控震源技術；高密度；采集優化；

1、地震采集設備新進展

2017年6 月13 日，法國Sercel 公司發布WTU-508 Node，是一款單道自動陸地數據采集節點單元，目的是進一步完善508 XT 采集系統，解決有線系統在特殊區域作業的困難，是508 陸地采集系統的延伸?；赟ercel 公司X-Tech 技術的WTU-508 節點單元，既可以獨立完成較小規模的城市工程勘探，也可以填充式使用，與508 系統相整合組建超級地震隊。結合GPS 信息的XT-Pathfinder 技術可實現自動排列鏈接，wifi 數據回收。與節點系統盲采不同，WTU-508 可以實時QC，監控數據質量。

2017年EAGE年會暨展覽會上，荷蘭INNOSEIS公司推出了改進型的Tremornet自主節點采集系統，目的是適應超高密度地震采集，提高成像效果，有效應對超高密度地震資料采集面臨的排列布設困難、運作成本高等挑戰。盡管Tremornet是業界公認的最輕便的自主式節點采集系統，INNOSEIS公司還是通過持續跟蹤歐洲、美國和中東客戶使用后的信息反饋，對該系統做了技術更新和設計。據稱，該新一代采集系統的推出將極大地降低陸地地震資料的采集成本。

地震數據無線激光中繼系統：近年來，G3i儀器作為目前地震勘探的主力設備之一，在國內外多個地震勘探項目中得到應用，它是一個有限地震勘探系統，工區中所有的采集設備都是使用有纜鏈接。隨著勘探工區越來越復雜，遇到湖泊、河流、斷崖等復雜地形時正常測線無法通過，給施工造成極大困難。

無線激光中繼系統完全無縫融合G3i儀器的數據傳輸格式及協議，可替代G3i儀器的交叉線和排列線實現對地震采集數據無線實時傳輸，提高G3i儀器跨越障礙的能力（圖1-1）。

圖1-1 地震數據無線激光中繼系統單邊架設

1、可控震源技術

來自羅蒙諾索夫莫斯科大學、CGG、斯倫貝謝、ION、BGP的很多學者對可控震源技術、低頻勘探技術等提出了一些新的思路，并通過實例分析進行了展示。

俄羅斯學者提出了實時自適應寬頻可控震源地震采集技術，新開發的振動電子控制系統提升了可控震源的潛力。GDS-II系統允許實時寬帶掃描計算和生成，生成掃描信號可以靈活地調整高頻和低頻率范圍，從而支持實時寬頻地震采集。

斯倫貝謝公司的學者提出了一種可控震源數據中衰減諧波噪聲的新技術--顫化掃描長度。顫化掃描長度技術包括疊加多個有微小掃描長度變化的記錄而獲得的數據。

BGP的學者提出了一個新的滑動掃描諧波消除法，該方法是一種基于互補的集成經驗模態分解方法，實際資料應用表明，該方法具有顯著的諧波消除效果。

還有的學者提出了低頻可控震源采集共享技術，他們認為最有效的產生波長大于兩個或多個數據源之間距離的地震波方式是激發發射階段，并進行理論推導。

2、高密度采集

CGG公司在南突尼斯進行了一次高密度地震采集，指導思想是通過優化采集設計得到最大化地震數據信息，即研究評估如何優化野外可使用的設備，得到最大信息量的地震數據，增強數據成像精度和增加可解釋程度。試驗結果表明，采集密度，而不是震源強度，是獲得地下成像質量的關鍵參數。

BP公司的Jan H. Kommedal展示了利用ISS（Independent Simultaneous Sources）在北極冰原上施工的實例。在北極地區施工，面臨無數挑戰，包括施工季節短、要考慮冰的厚度能否承受震源的震動、極端的天氣條件以及環境保護等。同時要求克服老資料上風的噪音、油田設施噪音等對資料質量的影響。ISS方法提供了一個在短時間內采集高密度、寬頻帶、高質量地震資料的方法。和之前的勘探相比，強大的ISS施工方法允許在更大的風噪條件下施工，也允許優選營地地址，而不必考慮營地活動噪音對施工的影響，最大化地提高生產效率。本次項目使用節點接收，單震源激發。單點單源的施工方法在永久凍土環境下的優勢尤為明顯。單點高密度施工帶來的更高的采樣和覆蓋次數，更適合現代的噪音去除技術。

Repsol的J.Uribe帶來了兩個利用節點設備在安第斯山脈進行高密度三維采集的實例。在構造復雜的安第斯山區提高資料分辨率和成像質量要求靈活的采集系統。傳統的線纜系統在山區施工，因為設備重量問題，在施工道數受到很大限制。無線節點系統因為在地形復雜的山區可以提供大道數、高效靈活的施工方式，成為有線系統的有效替代方案。

3、采集優化設計

很多學者對觀測系統設計、觀測系統優化提出了一些新的思路，并通過實例進行了展示。其中“針對鹽底目的層的全波模型采集優化設計”展示了使用全波模型的優點。文章展示了在西非一個真實的案例研究，通過全波模型可行性研究，設計和優化寬方位海洋地震采集觀測系統。結果顯示，在針對復雜地質構造的研究中全波模型模擬體現出了一個真正的優勢：可以通過選擇稀疏的合并寬方位觀測方案得到與密集的寬方位觀測系統相同的數據質量，但大大降低采集成本。

4、結論與建議

每年的SEG年會以及各大國際會議，都會出現新的地震采集設備，來解決采集過程中遇到的一些特殊作業區域的困難。寬頻可控震源技術依然是地震采集技術的主流，很多學者針對可控震源低頻勘探每年都會提出一些新思路、新看法。無限節點系統對于在復雜山區地高密度采集提供了很大幫助，使得施工方式更加靈活高效。